hart协议概述
HART协议概要
第一章Smart仪表和HART协议
本章介绍了使用HART协议的现场仪表、变送器及其数字通讯的主要概念。
Smart
Smart意指智能，Smart仪表用来描述带微处理器的仪表—即智能仪表。Smart仪表比一般常规仪表具备更丰富的功能。例如，Smart变送器由于运用数字计算来进行温度补偿和非线性补偿，因此可以提供更高的精度。Smart变送器适用于多种类型的传感元件，还能将两种或更多种的测量合并成一种新的测量（如：对体积流量和温度的测量合并成对质量流量的测量。）。此外，Smart变送器还能实现量程迁移和自动标定的功能，并且提供系统内部自诊断，从而简化仪表的维护程序。Smart变送器将多种仪表功能合为一体，大大减轻了主控设备的工作负担，同时也便于设备的生产和管理。
通讯器
为了充分利用Smart设备提供的功能，通常需要一个手持通讯器来设定和控制这类仪表。（如果由现场仪表就地提供这些操作，一般费用较高，而且也是不明智的。但对一些比较复杂的盘装仪表，如流量计，除了具备远程功能以外，提供就地操作功能也是必要的。
数字通讯
正确设置串行通讯，仪表和通讯器可以在较长的距离内通讯。中央控制室和现场设备之间也适用这种通讯。HART协议的现场仪表允许数字信号和模拟信号同时出现在信号线上，但不允许数字信号干扰模拟量的输出。Smart仪表提供了数字通讯的功能，同时也保留了现有系统所要求的模拟量输入的兼容性和可靠性。数字通讯除了用来设定和控制现场仪表，也实现了在通讯线路上读取被测变量值。
通过数字通讯读取被测变量值
用数字通讯读取被测变量值，使单个仪表操作多种测量成为可能。例如，由个流量计可以读取质量流量、过程温度和累积质量流量值。也可以通过每次测量监视现场设备的状态，从而增强对自动控制的信任感和安全感。此外，由于不需要4～20mA输出信号的模数、数模转换，精度也提高了。
但是，通讯要占用时间，会使信号检测变得滞后。这会给某些快速回路的控制带来不利影响。如果出现这种情况，可以采用模拟量来进行控制。现场总线的高速通讯可以彻底解决这个问题。
数字通讯允许在现场设备中保存附加信息，需要时可以读出来。变送器可以存储一些与过程相关的信息，如标牌编号、测量类型，以及仪表标定范围和单位等等，也可以存储设备自己的相关信息，就相当于一个电子标签。此外，变送器可以存储有关维护的操作信息，如最后一次标定时间等。
图1-1．数字通讯
多点通讯
如果被测变量的值都能以数字信号读取，4～20mA的模拟信号就不再需要了。因此可以在一对通讯线上连接多个现场设备，分别读取各变送器的数值。为了实现这一点，每个从设备都必须有一个响应地址，而主设备所发的每一个请求信息都必须包括这个地址。多点通讯可以大大减少现场布线和主机接口设备的费用，尤其是在监控系统中。但是，多点通讯的周期性轮询意味着每个测量值只在一个时间片断里被读取。轮询一次的周期时间对高速控制回路可能就太长了。
在多点通讯中，变送器的模拟量输出设定在4mA，给各个设备供电。现场设备都以并行连接。
图1-2．多点通讯
为使数字通讯在各个不同的现场设备之间顺利进行，就必须有一个通讯标准。这个标准应当包括信号传送的物理方式、执行程序、信息构成、数据格式和完成功能的命令集等一系列的规定。
HART协议由Rousemount公司提出。HART协议采用Bell202标准的FSK频移键控信号，是叠加在4～20mA模拟量信号上的低电平信号，传送速率为1200baud。由于所叠加的信号平均值为0，FSK信号不会干扰模拟量信号。
图1-3．频率信号幅值的平均值为0，所以数字通讯不会干扰电流信号
每条信息都应包括源地址和目的地址，并有校验码检查信息是否正确。
}
图1-4．HART数据通讯帧格式
HART协议是主从式协议，即现场设备只有在被询问时才可以答复。系统允许有2个主设备（如一个控制系统和一个268型通讯器），最多15个从设备连接到一条多点通讯线上（非本安型应用）。
HART命令集
HART命令定义为三类。
1.通用命令
第一类命令为通用命令，对所有符合HART协议的现场设备都适用。它们包括：读出制造厂及产品型号
读出原始变量及单位
读出电流的输出及百分比输出
读出最多4个预先定义的动态变量名
读出或写入8个字符的标牌号，16个字符的描述内容以及日期
读出或写入32个字符信息
读出变送器的量程、单位以及阻尼时间常数
读出传感器串联数目及其限制
读出或写入最后组装数目
写入轮询地址
2．普通应用命令
第二类命令为普通应用命令，适用于大多数现场设备，但不是全部。
读出最多4个动态变量的选择
写入阻尼时间常数
写入变送器量程
标定（设置零点和量程）
完成自检
完成主机复位
微调原始变量零点
写入原始变量单位
微调DAC的零点和增益
写入变送功能（开方/线性）
写入传感器串联数目
读出或写入动态变量赋值
3．专用命令
第三类命令为变送器专用命令，仅适用于某种具体的现场设备。
读出或写入小流量截断值
启动、停止或清除累积器
选择原始变量（质量流量或密度）
读出或写入组态信息资料
微调传感器的标定
输出设备
输出设备，如：阀位控制器、变速电机以及泵等，都可以应用HART协议。
现场总线
Rousemount公司和其他国际标准委员会成员正在一起定义一种能被广泛接受的高速现场通讯标准，通常被称作现场总线。这中新的通讯标准将在通讯速度和数据维护上有很大的改善。从气动仪表（3～15psi）经模拟电子（4～20mA）、模拟/数字并存的通讯（HART），一直到全数字通讯（现场总线），现在的仪表正是这个发展趋势中的一个阶段。数字通讯必将在仪表和控制系统中进一步推广应用，最后形成集成管理信息系统。
第二章物理层规定
本章描述了HART协议的物理信号模式和传输介质，这些都与OSI协议参考模型的物理层的规定相一致。
FSK频移键控
HART协议采用FSK频移键控技术将数字信号叠加在4～20mA电流上，从而完成中央控制系统与现场变送器的通讯。两个不同的频率—1200Hz和2200Hz分别表示二进制数0和1。正弦信号以较低的电平叠加在直流信号上，由于正弦信号平均值为0，所以不会影响4-20mA的输出电流。因此，模拟仪表可以照常工作。事实上，一个低通滤波器就能有效地去除数字叠加信号。（一个单极点10HZ的低通滤波器就可滤去通讯信号，使输出量的波动控制在0．01%左右。）
二进制数据传送的速率为1200波特。这就意味着1由1200Hz的一个周期表示，而0大约由2200Hz的两个周期表示。信号频率和传送速率的选择依据美国Bell202标准，该标准用于在电话网上传送数字信息。因此，合适的低价位的MODEM集成芯片可广泛应用。美国的公共电话网支持这种信号的传输，但是欧洲公共电话网并不支持这种标准。（如果在欧洲公共网络上要进行这种传输，BACK-TO-BACK MODEM可以把Bell202转换到
RS-232-C，从而转换到CCITT标准V．23。）
HART协议规定主设备（主控制器或手执通讯器）传送电压信号，而从设备传送电流信号。（普通二线制变送器是通过控制环路电流来正常运行的，很容易把这种控制扩展到含
有低幅高频的HART通讯信号的元件的系统。）电流信号通过环路负载电阻转化为相应的电压信号，因此所有设备应采用电压敏感的接收器电路。
接收器灵敏度的规定允许由于电缆或其它元器件的影响而引起的适度的信号衰减。接收器阈值的规定减少了外来信号的干扰，阻止了邻近电缆上HART信号的串扰以及共享非理想地或供电系统而引起的干扰。
连接回路
两线制变送器的常规连接电路如图2-1所示.。在实际应用中，供电单元、传送器和负载电阻可以按任意顺序连接，电路中的任意一点都可以接地。手持终端或主设备通讯设备不能直接跨接在供电单元的两端，而是应该连接到通到现场的两线上（图中A、B点），或者跨接在负载电阻两端（图中B、C点）（在这种情况下，电路通过供电单元连通）。HART 协议允许负载阻抗为230Ω～1100Ω。如果不是现场设备，HART通讯单元必须不提供任何直流电阻到线上。因此，它必须含有或者连接通过一个最小值为6．8uF的电容。
图2-1．两线制变送器常规连接电路
有源设备
有些HART设备自己备有电源，供给4～20mA电流输出和HART通讯，取代了上述两线制连接回路。连接线路如图2-2所示，与之通讯的设备可跨接在负载电阻两端（图中B、C点）。
图2-2．有源设备的连接电路
多点运行
HART协议中每一条信息都含有目的地址。通过给每一个从设备设置不同的地址，可以把许多这样的从设备并行跨接在一条现场绞合线上，每一个从设备只答复与自己地址相符的信息，这样，多点通讯就可以进行了。此时输出所有4～20mA模拟信号毫无意义，所以可指定非零地址的变送器输出4mA电流（足以供电），可以减少整个供电需求。在点对点运行中，原始变量的值可以通过模拟量或者数字通讯读取。在多点模式中，由于模拟量已不再有效，所以只能依靠数字通讯读取原始变量。
理论上应该可以把两线制电流回路和有源设备混合连接在一个多点线路中，但是由于它们不同的连接方式，现场需要有第三根线，如图所示：
图2-3．两线制电流回路和有源设备混合连接的多点线路
电流流向如箭头所示，上方的所有变送器为两线制供电，下方的所有变送器分为有源设备。由于三芯绞合电缆使用麻烦，这种混合系统的建立常通过两条独立的双绞线连接到
负载电阻处。通讯设备仍然象两线制一样可跨接在A、B或B、C。
设备特性
为使设计HART系统无需知道系统中每个设备的细节，每个设备的阻抗范围就需要有一定的规定。
注释：
对主设备阻抗限制的活性元件（电感或电容）也分别有限制。
注释：
5，000pF并联电容的限定是建议值，并非绝对限定。该值较大的设备以电容数（CN）来计量。电容数等于设备电容值除以5，000pF。（1151型的SMART变送器电容值为22，000pF，因而CN为5。）
其它设备是指回路中的被动仪表，如就地电流指示器。
信号的衰减与失真—65us的限制
当信号通过含有电阻和电容的网络时，总会有衰减和延迟或者出现相位偏移。信号衰减和延迟的大小取决于信号的频率和网络截止频率的相对大小。为了确保负载电阻上HART 信号的可靠接收，从现场设备传输过来的信号的衰减不应超过3dB。这就使得最小传输信号（0．8mA），最小允许负载电阻（230Ω），最大不灵敏接收值（120mV）有一定的裕度。此外，信号中的两个频率的相对延迟不能超过50us，否则调频波形会失真，数据回复电路也不能准确分离两种频率。
为了保证以上条件满足，HART协议规定最小截止频率（3dB衰减）稍大于最大HART 信号频率，限定为电路中电阻、电容的RC时间常数为65us。（即电路中电阻、电容值带符号相乘，注意：欧姆×发拉=秒，如：250Ω×0．1uF=25us。）设计一个HART系统必须符
合RC时间常数不大于65us。在一个简单的HART系统里，阻抗R是指负载和电缆的阻抗之和。电容C是指电缆和所连设备的电容值之和。要有高的电容值，可以适度降低负载阻抗—250是常用值。这些将如何影响允许的设备数目和电缆的长度会在电缆一节中讨论。如果还有其它设备，如就地电流指示器或图表记录仪串联在回路中，它们的串联阻抗也要计算在内（指没有并联电容旁路HART信号）。
电缆
HART系统现场布线应当使用绞合的双绞线电缆，或者象单股双绞线一样屏蔽，或者含多股双绞线的电缆带普通屏蔽。在后一种方案中，其它的双绞线不能用来传递信号，否则可能会干扰HART通讯。（它们可以用于其它的HART线路，或者作为纯模拟信号线，只要满足HART协议对模拟信号变化率的限制条件—见模拟信号带宽。）如果电缆过长，它的阻抗和电容值就可能影响到RC时间常数的限制（见信号衰减与失真）。它的阻抗也可能影响两线制系统所要求的回路压降。
电缆的参数依赖于导线直径、绝缘材料类型和密度。电缆电容值可以测量一条导线对其它导线和屏蔽层的电容，电缆阻抗则是指所有串联导线的电阻。在电缆安装时应当使用测量值或规定值。典型值如下表所示：
当使用一个从设备和一个带250 Ω负载的主设备，没有其它大电阻时，65us允许系统的电容值为0．26uF。如果主设备和从设备的电容为0．01uF{10，000pF），则电缆电容的最大值为0．25uF。但是，如果电缆的阻抗为110 ?，系统的阻抗R就变为360 ?，则系统允许的电容值只有0．18uF。此时，电缆的相应长度为900m（对应于200pF/m）。如果想把电缆长度延长到最大HART电缆长度—1500m，则应选择电阻、电容较小的电缆（即导体密度较大的电缆）。
在带有十个变送器的多点通讯系统中（CN=5），所有设备的电容总和为0．255uF（10×25000pF+5000pF），留给电缆的电容值只有0．005uF。在这样的系统中，按电缆类型的不同，允许的电缆长度只有25～75m 。（电缆阻抗忽略不计。）
接地
为了防止外来信号的干扰，系统应当正确接地。信号回路和电缆的屏蔽层应该只在同一点接地。如果电缆屏蔽层和仪表外壳没有与地隔离，则不允许把它们连接在一起。公共地一般应靠近主设备（如：控制系统）。
电源供电
HART回路中的供电电源有详细的规定，如下表所示：
电源波纹和噪声的规定可以阻止对HART信号的直接干扰。电源阻抗的限制可以保证电源相对于HART信号只是一个低阻抗的通道，从而防止多个HART回路共用电源时的相互耦合。（计算该阻抗时，输出保险丝的电阻也必须包括在内。）电源供电电压不决定于HART协议的规定，而是应当由回路中的仪表确定。
模拟量带宽
为了避免对叠加的HART信号的干扰，一个以40dB/dec衰减的滤波器把兼容HART协议变送器的模拟量输出频率限制在25Hz以上。HART接收器规定对由通过该滤波器的16mA 方波所产生的任何信号都拒绝接收。
其它设备
其它的模拟设备，如就地指示器或图表记录仪，如果满足其它设备串并联阻抗的限制要求（见设备特性），它们也可以连入回路。例如，连入一个图表记录仪，要检测一个大于几欧姆电阻的电压，那么它应当并联一个电容使HART信号旁路。
本质安全型电池
系统使用本安型电池要求有回路掉电检测。钝化电池电压比供电电压低0．6V，但HART 信号仍应能顺利通过。这是为了避免齐纳二极管的箝位作用。RC时间常数的计算必须包括电池的串联电阻。电池可能还需要几个并联电容。对更复杂的活化电池，应全面考虑应用。
第三章编码、信息结构与传送程序
本章描述了HART协议中字符和数据的编码、信息结构和传送程序。这些规定都与OSI 协议参考模型的第二层——数据链路层的规定一致。
主从式运行
HART协议的主从式结构即指每一条信息的传送都是由主站（中心）开始，从站（现
场）只是在接收到命令信息后才响应。从站响应表示从站已经收到命令，可以接收主站发送的数据。
多点运行
HART协议允许系统中有两个主设备。通常，第一主设备为控制系统或其它主设备，第二主设备为手持通讯器或维护计算机。两个主设备具有不同的地址，从而辨别对各自命令信息的响应。
传送程序
由主设备来控制信息的传送。如果，从设备在定义的时间段内没有响应命令，主设备将重发命令信息。如果几次重发以后，从设备还是没有响应，主设备将取消这次信息的传送。一旦一次传送完毕，主设备将暂停片刻，使其它主设备能够插入通讯。两个主设备轮流与从设备通讯。
暂停时间可参考HART详细文本。典型的信息长度和延迟允许每秒传送两次。
迸发模式
为了提高数据传送速率，有些现场设备设有可选的迸发模式。当采用这种模式时，从设备反复发送数据信息好象有指令命令一样。一些特殊的命令可以启动和终止这种模式。迸发模式每传送一条信息后，会有一段暂停允许主设备终止迸发模式。通常，迸发模式在只有一个现场设备连到通讯线上时才有效。运用迸发模式，每秒可以传送三条以上的信息。
字符编码
HART信息由一串8位字节组成，通过通用异步收发器（UART）在串行电缆上串行发送。在RS-232和其它异步通讯中，每个字节都添加有一个起始位，一个奇偶校验位和停止位。这就使通用异步收发器（UART）可以分辨每个字符的起始，并且检查因电气噪声或其它干扰而引起的位错。HART使用奇数的奇偶校验。一个8位字节是按下列1和0的序列发送的。
Start 8 data bit parity Stopt
bit (least significant first) bit bit
图3-1．一个8位字节的序列
注释：
IBMPC机（或兼容机）的串行口不能由DOS 模式或IBM BASIC 的“OPEN COM”指令设置成这种8位数据加校验码的混合形式。在BASIC语言中有许多方式可以设置成这
种形式。如果需要，可在程序语言中运用低级机器指令设置。
HART协议是异步的；连续字符可由空闲位隔开（逻辑电平1）。
信息格式
HART协议规定一条信息的结构如下：
图3-2．信息结构
HART协议是半双工的。在完成一次信息的传输以后，必须关闭FSK信号，使其它的设备能够通讯。信息中的每一项将在以下各段详细介绍，还列举了两个完整的信息传送例子，短帧格式和长帧格式。
长帧和短帧格式
较早的HART仪表（HART第四版）使用短帧格式。在该格式里输出4～20mA电流信号的非多点运行的从设备的地址为0，多点运行的设备的地址为1～15。HART第五版介绍了长帧格式。在该格式里，从设备的地址是由制造厂家代码、设备型号代码和设备标志组成的世界通用的38位二进制数字。长帧格式可以减少外界干扰或串音干扰造成的对其它设备的误接收。长帧格式也扩展了HART协议的地址容量，使通讯可以在大型网络上进行，例如通过公共无线电网与大量的远程现场设备通讯。
新现场设备使用长帧格式，而老现场设备使用短帧格式。主设备应当两种格式都能处理。新现场设备也必须添加短帧格式里的0命令。因为该命令的响应包括了设备的修订版本，主设备由此可以判断各个设备使用的格式。
电脑通讯协议
电脑通讯协议 数据格式说明： 0XAF,0XAF：同步头 0X00,0X00：ID码（一般是0X00,0X00） 0XAF：头 0X80,0X00:命令码（上位机发码是0X80，YY，单片几发码给电脑0X00，YY）LEN：数据长度是从LEN开始到CS的数据个数，不包括LEN和CS CS：是验证码，CS前面所有数据之和%0XFF 结束码：0X0D 0X0A 举例: 设置空中参数为9600代码为: AF AF 00 00 AF 80 03 02 04 00 96 0D 0A 读取空中参数代码为: AF AF 00 00 AF 80 04 02 00 00 93 0D 0A //******************************************************************* 02发码设置串口 AF AF 00 00 AF 80 01 LEN XX YY CS 0D 0A XX：01-1200 02-2400 03-4800 04-9600 05-19200 06-38400 07-56700 08-115200 YY：00-无验证 01-偶验证 02-奇验证 答应回码 AF AF 00 00 AF 00 01 LEN XX YY CS 0D 0A XX：01-1200 02-2400 03-4800 04-9600 05-19200 06-38400
07-56700 08-115200 YY：00-无验证 01-验证 02-奇验证 //******************************************************************* 03读串口参数 //读串口参数 //AF AF 00 00 AF 80 02 LEN 00 00 CS 0D 0A //答应参数 //AF AF 00 00 AF 00 02 LEN XX YY CS 0D 0A XX：01-1200 02-2400 03-4800 04-9600 05-19200 06-38400 07-56700 08-115200 YY：00-无验证 01-偶验证 02-奇验证 //******************************************************************* 04设空中参数// //AF AF 00 00 AF 80 03 LEN XX YY CS 0D 0A //XX 01-1200 02-2400 03-4800 04-9600 05-19200 06-38400 07-56700 08-115200 YY=0 //答应参数 //AF AF 00 00 AF 00 03 LEN XX YY CS 0D 0A //XX 01-1200 02-2400 03-4800 04-9600 05-19200 06-38400 07-56700 08-115200
单片机串口通信协议程序
#include
case RAA: if (ch==0xaa) gRecState=RLEN; else if (ch==0x55) gRecState=RAA; else gRecState=R55; break; case RLEN: gRecLen=ch; gRecCount=0; gRecState=RDATA; break; case RDATA: RecBuf[gRecCount]=ch; gRecCount++; if (gRecCount>=gRecLen) { gRecState=RCH; } break; case RCH: temp=0; for(i=0;i 网络协议大全 在网络的各层中存在着许多协议，它是定义通过网络进行通信的规则，接收方的发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识别另一方发出的信息，以这种规则规定双方完成信息在计算机之间的传送过程。下面就对网络协议规范作个概述。 ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议 它是用于映射计算机的物理地址和临时指定的网络地址。启动时它选择一个协议（网络层）地址，并检查这个地址是否已经有别的计算机使用，如果没有被使用，此结点被使用这个地址，如果此地址已经被别的计算机使用，正在使用此地址的计算机会通告这一信息，只有再选另一个地址了。 SNMP（Simple Network Management P）网络管理协议 它是TCP/IP协议中的一部份，它为本地和远端的网络设备管理提供了一个标准化途径，是分布式环境中的集中化管理的重要组成部份。 AppleShare protocol（AppleShare协议） 它是Apple机上的通信协议，它允许计算机从服务器上请求服务或者和服务器交换文件。AppleShare可以在TCP/IP协议或其它网络协议如IPX、AppleTalk上进行工作。使用它时，用户可以访问文件，应用程序，打印机和其它远程服务器上的资源。它可以和配置了AppleShare协议的任何服务器进行通信，Macintosh、Mac OS、Windows NT和Novell Netware都支持AppleShare协议。 AppleTalk协议 它是Macintosh计算机使用的主要网络协议。Windows NT服务器有专门为Macintosh服务，也能支持该协议。其允许Macintosh的用户共享存储在Windows NT文件夹的Mac-格式的文件，也可以使用和Windows NT连接的打印机。Windows NT共享文件夹以传统的Mac文件夹形式出现在Mac用户面前。Mac 文件名按需要被转换为FAT（8.3）格式和NTFS文件标准。支持MAc文件格式的DOS和Windows客户端能与Mac用户共享这些文件。 BGP4（Border Gateway Protocol Vertion 4）边界网关协议-版本4 它是用于在自治网络中网关主机（每个主机有自己的路由）之间交换路由信息的协议，它使管理 YL-0202通信协议 一、说明 本协议支持0~FF的全数据的传送，移植到其它通讯中可支持全双工通信模式，且带有自同步功能，无需超时。 二、串口 波特率：9600，1位起始位，1位停止位，8位数据位，无奇偶校验。 三、帧格式 1.命令帧格式概述 a.命令头——固定0x7F（数据中若有0x7F则发送双个0x7F，详见2） b.命令长度——命令长度包括：命令长度(1 byte)+命令字(1 byte)+数据(n byte)，长 度不超过0x7E，不小于2 c.命令字——详见四：命令表 d.数据——n字节数据。 e.校验——校验内容包括：命令长度(1 byte)、命令字(1 byte)、数据(n byte)。 2.命令头说明 命令头固定为0x7F，数据或命令中若含有0x7F，则用（0x7F、0x7F）代替，此代替行为只传输时，所以在计算长度或校验时只按原数据计算，即一个0x7F。 如原命令：7F 0A 03 10 7F 37 50 7F 35 01 4A 实际传输数据为：7F 0A 03 10 7F 7F 37 50 7F 7F 35 01 4A 除去命令头实际传输数据共12字节，但命令长度则为0A即10字节，校验同理。 3.校验说明 校验为所有校验内容的异或值，校验函数如下： private byte checkSum(byte[] data, int offset, int length) { byte temp = 0; for (int i = offset; i < length + offset; i++) { temp ^= data[i]; } return temp; } 51串口通信协议（新型篇） C51编程:这是网友牛毅编的一个C51串口通讯程序！ //PC读MCU指令结构：(中断方式，ASCII码表示) //帧：帧头标志|帧类型|器件地址|启始地址|长度n|效验和|帧尾标志 //值： 'n' 'y'| 'r' | 0x01 | x | x | x |0x13 0x10 //字节数： 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 //求和： ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //公司名称：*** //模块名：protocol.c //创建者：牛毅 //修改者： //功能描述：中断方式：本程序为mcu的串口通讯提供(贞结构)函数接口，包括具体协议部分 //其他说明：只提供对A T89c51具体硬件的可靠访问接口 //版本：1.0 //信息：QQ 75011221 ///////////////////////////////////////////////////////////////////// #include 协议号大全 Decimal Keyword Protocol References -------- ------------- ---------------------------- ---------------- 0 HOPOPT IPv6 Hop-by-Hop Option [RFC1883] 1 ICMP Internet Control Message [RFC792] 2 IGMP Internet Group Management [RFC1112] 3 GGP Gateway-to-Gateway [RFC823] 4 IP IP in IP (encapsulation) [RFC2003] 5 ST Stream [RFC1190,RFC1819] 6 TCP Transmission Control [RFC793] 7 CBT CBT [Ballardie] 8 EG P Exterior Gateway Protocol [RFC888,DLM1] 9 IG P any private interior gateway [IANA] (used by Cisco for their IGRP) 10 BBN-RCC-MON BBN RCC Monitoring [SGC] 11 NVP-II Network Voice Protocol [RFC741,SC3] 12 PUP PUP [PUP,XEROX] 13 ARGUS ARGUS [RWS4] 14 EMCON EMCON [BN7] 15 XNET Cross Net Debugger [IEN158,JFH2] 16 CHAOS Chaos [NC3] 17 UDP User Datagram [RFC768,JBP] 18 MUX Multiplexing [IEN90,JBP] 19 DCN-MEAS DCN Measurement Subsystems [DLM1] 20 HMP Host Monitoring [RFC869,RH6] 21 PRM Packet Radio Measurement [ZSU] 22 XNS-IDP XEROX NS IDP [ETHERNET,XEROX] 23 TRUNK-1 Trunk-1 [BWB6] 24 TRUNK-2 Trunk-2 [BWB6] 25 LEAF-1 Leaf-1 [BWB6] 26 LEAF-2 Leaf-2 [BWB6] 27 RDP Reliable Data Protocol [RFC908,RH6] 28 IRTP Internet Reliable Transaction [RFC938,TXM] 29 ISO-TP4 ISO Transport Protocol Class 4 [RFC905,RC77] 30 NETBLT Bulk Data Transfer Protocol [RFC969,DDC1] 31 MFE-NSP MFE Network Services Protocol [MFENET,BCH2] 32 MERIT-INP MERIT Internodal Protocol [HWB] 33 DCCP Datagram Congestion Control Protocol 34 3PC Third Party Connect Protocol [SAF3] 35 IDPR Inter-Domain Policy Routing Protocol [MXS1] 36 XTP XTP [GXC] 37 DDP Datagram Delivery Protocol [WXC] 38 IDPR-CMTP IDPR Control Message Transport Proto [MXS1] 39 TP++ TP++ Transport Protocol [DXF] 40 IL IL Transport Protocol [Presotto] 41 IPv6 Ipv6 [Deering] 分层及通信协议 协议软件是计算机通信网中各部分之间所必须遵守的规则的集合，它定义了通信各部分交换信息时的顺序、格式和词汇。协议软件是计算机通信网软件中最重要的部分。网络的体系结构往往都是和协议对应的，而且，网络管理软件、交换与路由软件以及应用软件等都要通过协议软件才能发生作用。 一、通信协议 1、什么是通信协议 通信协议(简称协议Protoco l)，是指相互通信的双方(或多方)对如何进行信息交换所一致同意的一整套规则。一个网络有一系列的协议，每一个协议都规定了一个特定任务的完成。协议的作用是完成计算机之间有序的信息交换。 通信网络是由处在不同位置上的各节点用通信链路连接而组成的一个群体。通信网必须在节点之间以及不同节点上的用户之间提供有效的通信，即提供有效的接入通路。在计算机通信网中，将这种接入通路称为连接(connection)。建立一次连接必需要遵守的一些规则，这些规则也就是通信网设计时所要考虑的主要问题。 (l)为了能在两个硬件设备之间建立起连接，应保证在源、宿点之间存在物理的传输媒介，在该通路的各条链路上要执行某种协议。 如果传输线路使用电话线，则要通过调制解调器将信号从数字转换成模拟的，并在接收端进行反变换。 如果用的是数字传输线路，则在数据处理设备和通信设备之间，必须有一个数字适配器，以便将数字信号的格式转换成两种设备各自所期望的形式。 为了在两个端设备之间互换数据，需要协调和同步，调制解调器和数字适配器必须执行它们自己的协议。 无论是模拟的还是数字的通信设备，调制解调器和数字适配器的状态必须由接到节点上的设备来控制，这里必定有一个物理的或电气的接口来执行这种功能，执行某种适当的协议来达到这一控制目的。 (2)在计算机通信网中，许多信息源都是突发性的(bursty)，问题是要利用信息的这种突发性质来降低消耗在线路上的费用，由此开发了许多共享通信资源的技术。所谓共享，是指允许多个用户使用同一通信资源，这就产生了多用户的接入问题。多路接入 STP生成树协议原理与算法简析 简介 在实际的网络环境中，物理环路可以提高网络的可靠性，当一条线路断掉的时候，另一条链路仍然可以传输数据。但是，在交换网络中，当交换机接收到一个未知目的地址的数据帧时，交换机的操作是将这个数据帧广播出去，这样，在存在物理的交换网络中，就会产生一个双向的广播环，甚至产生广播风暴，导致交换机死机。这就产生一个矛盾，需要物理环路来提高网络可靠性，而环路又可能产生广播风暴，如何才能两全其美呢？ 本章将要讲述的STP，就是用来解决这个矛盾的。STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）是根据IEEE 802.1D 标准建立的，用于在局域网中消除数据链路层物理环路的协议。运行该协议的设备通过彼此交互信息发现网络中的环路，并有选择的对某些端口进行阻塞，最终将环路网络结构修剪成无环路的树型网络结构，从而防止报文在环路网络中不断增生和无限循环，避免设备由于重复接收相同的报文所造成的报文处理能力下降的问题发生。 STP采用的协议报文是BPDU（Bridge Protocol Data Unit，桥协议数据单元），也称为配置消息，BPDU中包含了足够的信息来保证设备完成生成树的计算过程。STP即是通过在设备之间传递BPDU来确定网络的拓扑结构。 1 STP 生成树协议 1.1 STP的主要作用 消除环路：通过阻断冗余链路来消除网络中可能存在的路径回环。 链路备份：当前活动路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络连通性。 1.2 STP的基本原理： 通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文——BPDU（在IEEE 802.1D中这种协议报文被称为“配置消息”）来确定网络的拓扑结构。配置消息中包含了足够的信息来保证交换机完成生成树计算。（注：此BPDU被称为配置BPDU，另外STP还有TCN BPDU。） T C P/I P TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。 TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。 IPX/SPX(多用于局域网) 是基于施乐的XEROX’S Network System（XNS）协议，而SPX是基于施乐的XEROX’S SPP （Sequenced Packet Protocol：顺序包协议）协议 NetBEUI 即NetBios Enhanced User Interface，或NetBios增强用户接口。 网络通信协议： RS-232-C、RS-449、V.35、X.21、HDLC 简单网络管理协议： 简单网络管理协议SNMP、点到点协议PPP 3G标准： WCDMA（欧洲版）、CDMA2000（美国版）和TD-SCDMA（中国版） Modbus协议 Modbus就是工业控制器的网络协议中的一种 包括ASCII、RTU和TCP 现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。 网络协议大全 1、ARP(address resolution protocol)地址解析协议 2、SNMP(simple network management P)网络管理协议，是TCP/IP的一部分 3、AppleShare protocol(AppleShare 协议) 4、AppleTalk 协议 5?、BOOTP协议(Bootstrap?Protocol)?应用一个基于TCP/IP协议的协议,该协议主要用于有无盘工作站的局域网 6、CMIP(Common Management Information Protocol)通用管理信息协议，它是建立在开放系统互连通信模式上的网络管理协议。相关的通用管理信息服务(CMIS)定义了访问和控制网络对象，设备和从对象设备接收状态信息的方法。 7、 DHCP协议、Dynamic?Host?Configuration?Protocol（动态主机配置协议），应用：在Windows中要启用DHCP协议，只要将IP地址设置为“自动获得IP地址”即可 9、Connection-oriented Protocol/Connectionless Protocol面向连接的协议/无连接协议 10 、Discard Protocol抛弃协议它的作用就是接收到什么抛弃什么，它对调试网络状态 HLP_SV Modbus RTU 标准通讯协议格式 通信资料格式 Address Function Data CRC check 8 bits 8 bits N×8bits 16bits 1）Address通讯地址：1-247 2）Function：命令码8-bit命令 01 读线圈状态 上位机发送数据格式: ADDRESS 01 ADDRH ADDRL NUMH NUML CRC 注: ADDR: 00000 --- FFFF(ADDR=线圈地址－1)；NUM: 0010-----0040 (NUM为要读线圈状态值的二进制数位数) 正确时变频器返回数据格式： ADDRESS 01 BYTECOUNT DATA1 DATA2 DATA3 DATAN CRC 注: BYTECOUNT:读取的字数 错误时变频器返回数据格式： ADDRESS 0X81 Errornum CRC 注: Errornum为错误类型代码 如：要检测变频器的输出频率 应发送数据：01 01 00 30 00 10 3D C9（16进制） 变频器返回数据：01 01 02 00 20 B8 24（16进制） 发送数据：0030hex（线圈地址49） 返回的数据位为“0020”（16进制），高位与低位互换，为2000。即输出频率为 303（Max Ref）的50%。关于2000对应50%，具体见图1。 03读保持寄存器 上位机发送数据格式： ADDRESS 03 ADDRH ADDRL NUMH NUML CRC 注：ADDR: 0 --- 0XFFFF；NUM: 0010-----0040 (NUM为要读取数据的字数) ADDR=Parameter Numbe r×10-1 正确时变频器返回数据格式： ADDRESS 03 BYTECOUNT DATA1 DATA 2 DATA 3 DATAN CRC 注: BYTECOUNT:读取的字节数 错误时变频器返回数据格式： ADDRESS 0X83 Errornum CRC 如：要读变频器参数303的设定值 应发送数据：01 03 0B D5 00 02 95 BC （16进制） Parameter 303(3029)=0BD5HEX 变频器返回数据：“：”01 03 04 00 00 EA 60 B5 7B 返回的数据位为“00 00 EA 60”（16进制）转换为10进制数为60000, 表示303设置值为60.000 ※当参数值为双字时，NUM的值必须等于2。否则无法读取或读取错误。 05 写单个线圈状态 上位机发送数据格式： ADDRESS 05ADDRH ADDRL DATAH DA TAL CRC 注：ADDR: 0 ---- 0XFFFF(ADDR=线圈地址－1)；DATA=0000HEX(OFF) OR FF00(ON) HEX 正确时变频器返回数据格式： ADDRESS 05 DATAH DATAL BYTECOUNT CRC 错误时变频器返回数据格式： ADDRESS 0X85 Errornum CRC 如：要使写参数为写入RAM和EEPROM 应发送数据：01 05 00 40 FF 00 CRC（16进制） 变频器返回数据：01 05 FF 00 00 01 CRC（16进制） 发送数据：0040hex（线圈地址65） 06 写单个保持寄存器值（只能写参数值为单个字的参数） 上位机发送数据格式： ADDRESS 06 ADDRH ADDRL DA TAH DATAL CRC 注:ADDR: ADDR=Parameter Numbe r×10-1 正确时变频器返回数据格式： ADDRESS 06 ADDRH ADDRL DA TAH DA TAL CRC 错误时变频器返回数据： ADDRESS 0X86 Errornum CRC 如：要对变频器参数101写入1 应发送数据：01 06 00 03 F1 00 01 19 BD（16进制） 变频器返回数据：01 06 03 F1 00 01 19 BD（16进制） PARAMETER 101（1009）=03F1 HEX 三菱FX系列 PLC 编程口通信协议总览 三菱PLC-FX2N 三菱FX系列PLC编程口通信协议总览 该协议实际上适用于PLC编程端口以及 FX-232AW 模块的通信。 通讯格式： 命令命令码目标设备 DEVICE READ CMD "0" X,Y,M,S,T,C,D DEVICE WRITE CMD "1" X,Y,M,S,T,C,D FORCE ON CMD " 7" X,Y,M,S,T,C FORCE OFF CMD "8" X,Y,M,S,T,C 传输格式: RS232C 波特率: 9600bps 奇偶: even 校验: 累加方式（和校验） 字符: ASCII 16进制代码： ENQ 05H 请求 ACK 06H PLC正确响应 NAK 15H PLC错误响应 STX 02H 报文开始 ETX 03H 报文结束 帧格式： STX CMD DATA ...... DATA ETX SUM(upper) SUM(lower) 例子： STX ,CMD ,ADDRESS, BYTES, ETX, SUM 02H, 30H, 31H,30H,46H,36H, 30H,34H, 03H, 37H,34H SUM=CMD+......+ETX； 30h+31h+30h+46h+36h+30h+34h+03h=74h; 累加和超过两位取低两位 1、DEVICE READ（读出软设备状态值） 计算机向PLC发送： 始命令首地址位数终和校验 STX CMD GROUP ADDRESS BYTES ETX SUM 例子：从D123开始读取4个字节数据 02h 30h 31h,30h,46h,36h 30h,34h 03h 37h,34h 地址算法:address=address*2+1000h 再转换成ASCII 31h,30h,46h,36h PLC返回 STX 1ST DATA 2ND DATA ..... LAST DATA ETX SUM 注：最多可以读取64个字节的数据 例子：从指定的存储器单元读到3584这个数据 02h 33h 35h 38h 34h 03h 44h,36h 2、DEVICE WRITE（向PLC软设备写入值） 始命令首地址位数数据终和校验 STX CMD GROUP ADDRESS BYTES 1ST DATA 2ND DATA ...... LAST DATA ETX SUM 例子：向D123开始的两个存储器中写入1234,ABCD 02h 31h 31h,30h,46h,36h 30h,34h 33h,34h,31h,32h,43h,44h,41h,42h 03h 34h,39h PLC返回 ACK (06H) 接受正确 NAK (15H) 接受错误 3、位设备强制置位/复位 FORCE ON置位 始命令地址终和校验 STX CMD ADDRESS ETX SUM 02h 37h address 03h sum FORCE OFF复位 始命令地址终和校验 MODBUS通讯协议及编程 ModBus通讯协议分为RTU协议和ASCII协议，我公司的多种仪表都采用ModBus RTU 通讯协议，如：YD2000智能电力监测仪、巡检表、数显表、光柱数显表等。下面就ModBus RTU协议简要介绍如下： 一、通讯协议 （一）、通讯传送方式： 通讯传送分为独立的信息头，和发送的编码数据。以下的通讯传送方式定义也与MODBUS RTU通讯规约相兼容： 初始结构= ≥4字节的时间 地址码= 1 字节 功能码= 1 字节 数据区= N 字节 错误校检= 16位CRC码 结束结构= ≥4字节的时间 地址码：地址码为通讯传送的第一个字节。这个字节表明由用户设定地址码的从机将接收由主机发送来的信息。并且每个从机都有具有唯一的地址码，并且响应回送均以各自的地址码开始。主机发送的地址码表明将发送到的从机地址，而从机发送的地址码表明回送的从机地址。 功能码：通讯传送的第二个字节。ModBus通讯规约定义功能号为1到127。本仪表只利用其中的一部分功能码。作为主机请求发送，通过功能码告诉从机执行什么动作。作为从机响应，从机发送的功能码与从主机发送来的功能码一样，并表明从机已响应主机进行操作。如果从机发送的功能码的最高位为１(比如功能码大与此同时127)，则表明从机没有响应操作或发送出错。 数据区：数据区是根据不同的功能码而不同。数据区可以是实际数值、设置点、主机发送给从机或从机发送给主机的地址。 CRC码：二字节的错误检测码。 （二）、通讯规约： 当通讯命令发送至仪器时，符合相应地址码的设备接通讯命令，并除去地址码，读取信息，如果没有出错，则执行相应的任务；然后把执行结果返送给发送者。返送的信息中包括地址码、执行动作的功能码、执行动作后结果的数据以及错误校验码。如果出错就不发送任何信息。 1．信息帧结构 地址码：地址码是信息帧的第一字节(8位)，从0到255。这个字节表明由用户设置地址的从机将接收由主机发送来的信息。每个从机都必须有唯一的地址码，并且只有符合地址码的从机才能响应回送。当从机回送信息时，相当的地址码表明该信息来自于何处。 功能码：主机发送的功能码告诉从机执行什么任务。表1-1列出的功能码都有具体的含义及操作 数据区：数据区包含需要从机执行什么动作或由从机采集的返送信息。这些信息可以是数值、参考地址等等。例如，功能码告诉从机读取寄存器的值，则数据区必需包含要读取寄存器的起始地址及读取长度。对于不同的从机，地址和数据信息都不相同。 错误校验码：主机或从机可用校验码进行判别接收信息是否出错。有时，由于电子噪声或其它一些干扰，信息在传输过程中会发生细微的变化，错误校验码保证了主机或从机对在传送过程中出错的信息不起作用。这样增加了系统的安全和效率。错误校验采用CRC-16校验方法。 注：信息帧的格式都基本相同：地址码、功能码、数据区和错误校验码。 2．错误校验 冗余循环码（CRC）包含2个字节，即16位二进制。CRC码由发送设备计算，放置于发送信息的尾部。接收信息的设备再重新计算接收到信息的 CRC码，比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符，如果两者不相符，则表明出错。 RS-232-C RS-232-C是OSI基本参考模型物理层部分的规格，它决定了连接器形状等物理特性、以0和1表示的电气特性及表示信号意义的逻辑特性。 RS-232-C是EIA发表的，是RS-232-B的修改版。本来是为连接模拟通信线路中的调制解调器等DCE及电传打印机等DTE拉接口而标准化的。现在很多个人计算机也用RS-232-C作为输入输出接口，用RS-232-C作为接口的个人计算机也很普及。 RS-232-C的如下特点：采用直通方式，双向通信，基本频带，电流环方式，串行传输方式，DCE-DTE间使用的信号形态，交接方式，全双工通信。RS-232-C在ITU建议的V.24和V.28规定的25引脚连接器在功能上具有互换性。 RS-232-C所使用的连接器为25引脚插入式连接器，一般称为25引脚D-SUB。DTE端的电缆顶端接公插头，DCE端接母插座。 RS-232-C所用电缆的形状并不固定，但大多使用带屏蔽的24芯电缆。电缆的最大长度为15m。使用RS-232-C在200K位/秒以下的任何速率都能进行数据传输。 RS-449 RS-449是1977年由EIA发表的标准，它规定了DTE和DCE之间的机械特性和电气特性。RS-449是想取代RS-232-C而开发的标准，但是几乎所有的数据通信设备厂家仍然采用原来的标准，所以RS-232-C仍然是最受欢迎的接口而被广泛采用。 RS-449的连接器使用ISO规格的37引脚及9引脚的连接器，2次通道（返回字通道）电路以外的所有相互连接的电路都使用37引脚的连接器，而2次通道电路则采用9引脚连接器。 RS-449的电特性，对平衡电路来说由RS-422-A规定，大体与V.11具有相同规格，而RS-423-A大体与V.10具有相同规格。 modbus rtu协议可以算是一种事实上的工业标准协议，为许多仪表、PLC等所支持。以前有几个用户问如何使用VB编程来与我们的KND-K3系列PLC通讯，于是整了一个demo 程序。这次把这个demo共享，希望能给大家一点帮助。 1）模块文件：modCRC，其中包含了CRC校验的函数。 'data 待校验的数组名称 'no 数组中元素个数 'btLoCRC 算出的CRC高字节 'btHiCRC 算出的CRC低字节 Public Function CalCRC16Fast(data() As Byte, no As Integer, btLoCRC As Byte, btHiCR C As Byte) As String Dim CL As Byte, CH As Byte '多项式码&HA001 Dim SaveHi As Byte, SaveLo As Byte Dim i As Integer Dim Flag As Integer btHiCRC = &HFF btLoCRC = &HFF CL = &H1 CH = &HA0 For i = 0 To (no - 1) btHiCRC = btHiCRC Xor data(i) '每一个数据与CRC寄存器进行异或 For Flag = 0 To 7 SaveHi = btLoCRC SaveLo = btHiCRC btLoCRC = btLoCRC \ 2 '高位右移一位 btHiCRC = btHiCRC \ 2 '低位右移一位 If ((SaveHi And &H1) = &H1) Then '如果高位字节最后一位为1 btHiCRC = btHiCRC Or &H80 '则低位字节右移后前面补1 End If '否则自动补0 If ((SaveLo And &H1) = &H1) Then '如果LSB为1，则与多项式码进行异或 btLoCRC = btLoCRC Xor CH btHiCRC = btHiCRC Xor CL End If 交换机生成树协议原理 方便用户连接服务器或高速主干网。用户也可以通过设计多台服务器(进行业务划分)或追加多个网卡来消除瓶颈。交换机还可支持生成树算法，方便用户架构容错的冗余连接。 1.网络中的广播帧 目前广泛使用的网络操作系统有Netware、WindowsNT等，而LanServer的服务器是通过发送网络广播帧来向客户机提供服务的。这类局域网中广播包的存在会大大降低交换机的效率，这时可以利用交换机的虚拟网功能(并非每种交换机都支持虚拟网)将广播包限制在一定范围内。 每台文交换机的端口都支持一定数目的MAC地址，这样交换机能够“记忆”住该端口一组连接站点的情况，厂商提供的定位不同的交换机端口支持MAC数也不一样，用户使用时一定要注意交换机端口的连接端点数。 如果超过厂商给定的MAC数，交换机接收到一个网络帧时，只有其目的站的MAC地址不存在于该交换机端口的MAC地址表中，那么该帧会以广播方式发向交换机的每个端口。 2.虚拟网的划分 虚拟网是交换机工作原理的重要功能，通常虚拟网的实现形式有三种： (1)静态端口分配 静态虚拟网的划分通常是网管人员使用网管软件或直接设置交换机的端口，使其直接从属某个虚拟网。这些端口一直保持这些从属性，除非网管人员重新设置。这种方法虽然比较麻烦，但比较安全，容易配置和维护。 (2)动态虚拟网 支持动态虚拟网的端口，可以借助智能管理软件自动确定它们的从属。端口是通过借助网络包的MAC地址、逻辑地址或协议类型来确定虚拟网的从属。当一网络节点刚连接入网时。 交换机工作原理端口还未分配，于是交换机通过读取网络节点的MAC地址动态地将该端口划入某个虚拟网。这样一旦网管人员配置好后，用户的计算机可以灵活地改变交换机端口，而不会改变该用户的虚拟网的从属性，而且如果网络中出现未定义的MAC地址，则可以向网管人员报警。 (3)多虚拟网端口配置 该配置支持一用户或一端口可以同时访问多个虚拟网。这样可以将一台网络服务器配置成多个业务部门(每种业务设置成一个虚拟网)都可同时访问，也可以同时访问多个虚拟网的资源，还可让多个虚拟网间的连接只需一个路由端口即可完成。 但这样会带来安全上的隐患。虚拟网的业界规范正在制定当中，因而各个公司的产品还谈不上互操作性。Cisco公司开发了 Inter-SwitchLink(ISL)虚拟网络协议，该协议支持跨骨干网(ATM、FDDI、FastEther)的虚拟网。但该协议被指责为缺乏安全性上的考虑。 智能家居无疑是这几年来热门的研究对象之一，各类协议不停的更新最新版本及改进缺点，导致目前没有一种真正意义上国际标准化用于智能家居、智能照明的通讯协议。本文主要针对各种方案的原理，技术特点及优缺点作出了一个对比并以此展望了智能家居市场的未来。 下面我们将一一介绍这些协议： 一、ZigBee协议： Zigbee是IEEE 802.15.4协议的简称，它来源于蜜蜂的八字舞，蜜蜂(bee)是通过飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，而ZigBee协议的方式特点与其类似便更名为ZigBee。ZigBee主要适合用于自动控制和远程控制领域， 可以嵌入各种设备，其特点是传播距离近、低功耗、低成本、低数据速率、可自组网、协议简单。 ZigBee的主要优点如下： 1. 功耗低 对比Bluetooth与WiFi，在相同的电量下(两节五号电池)可支持设备使用六个月至两年左右的时间，而Bluetooth只能工作几周，WiFi仅能工作几小时。 2. 成本低 ZigBee专利费免收，传输速率较小且协议简单，大大降低了ZigBee设备的成本。 3. 掉线率低 由于ZigBee的避免碰撞机制，且同时为通信业务的固定带宽预留了专用的时间空隙，使得在数据传输时不会发生竞争和冲突；可自组网的功能让其每个节点模块之间都能建立起联系，接收到的信息可通过每个节点模块间的线路进行传输，使得ZigBee传输信息的可靠性大大提高了，几乎可以认为是不会掉线的。 4. 组网能力强 ZigBee的组网能力超群，建立的网络每个有60，000个节点。 5. 安全保密 ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件，并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。 6. 灵活的工作频段 2.4 GHz，868 MHz及915 MHz的使用频段均为免执照频段。 ZigBee的缺点如下： 1. 传播距离近 若在不适用功率放大器的情况下，一般ZigBee的有效传播距离一般在10m-75m，主要还是适用于一些小型的区域，例如家庭和办公场所。但若在牺牲掉其低掉线率的优点的前提下，以节点模块作为接收端也作为发射端，便可实现较长距离的信息传输。 2. 数据信息传输速率低 处于2.4 GHz的频段时，ZigBee也只有250 Kb/s的传播速度，而且这单单是链路上的速率且不包含帧头开销、信道竞争、应答和重传，去除掉这些后实际可应用的速率会低于100 Kb/s，在多个节点运行多个应用时速率还要被他们分享掉。 3. 会有延时性 ZigBee在随机接入MAC层的同时不支持时分复用的信道接入方式，因此在支持一些实时的应用时会因为发送多跳和冲突会产生延时。 二、Bluetooth(蓝牙协议) 常用几种通讯协议 Modbus Modbus技术已成为一种工业标准。它是由Modicon公司制定并开发的。其通讯主要采用RS232，RS485等其他通讯媒介。它为用户提供了一种开放、灵活和标准的通讯技术，降低了开发和维护成本。 Modbus通讯协议由主设备先建立消息格式，格式包括设备地址、功能代码、数据地址和出错校验。从设备必需用Modbus协议建立答复消息，其格式包含确认的功能代码，返回数据和出错校验。如果接收到的数据出错，或者从设备不能执行所要求的命令，从设备将返回出错信息。 Modbus通讯协议拥有自己的消息结构。不管采用何种网络进行通讯，该消息结构均可以被系统采用和识别。利用此通信协议，既可以询问网络上的其他设备，也能答复其他设备的询问，又可以检测并报告出错信息。 在Modbus网络上通讯期间，通讯协议能识别出设备地址，消息，命令，以及包含在消息中的数据和其他信息，如果协议要求从设备予以答复，那么从设备将组建一个消息，并利用Modbus发送出去。 BACnet BACnet是楼宇自动控制系统的数据通讯协议,它由一系列与软件及硬件相关的通讯协议组成,规定了计算机控制器之间所有对话方式。协议包括:(1)所选通讯介质使用的电子信号特性,如何识别计算机网址,判断计算机何时使用网络及如何使用。(2)误码检验,数据压缩和编码以及各计算机专门的信息格式。显然,由于有多种方法可以解决上述问题,但两种不同的通讯模式选择同一种协议的可能性极少,因此,就需要一种标准。即由ISO(国际标准化协会〉于80年代着手解决,制定了《开放式系统互联(OSI〉基本参考模式(Open System Interconnection/Basic Reference Model简称OSI/RM)IS0- 7498》。 OSI/RM是ISO/OSI标准中最重要的一个,它为其它0SI标准的相容性提供了共同的参考,为研究、设计、实现和改造信息处理系统提供了功能上和概念上的框架。它是一个具有总体性的指导性标准,也是理解其它0SI标准的基础和前提。 0SI/RM按分层原则分为七层,即物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。 BACnet既然是一种开放性的计算机网络,就必须参考OSIAM。但BACnet没有从网络的最低层重新定义自己的层次,而是选用已成熟的局域网技术,简化0SI/RM,形成包容许多局 域网的简单而实用的四级体系结构。 四级结构包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。网络协议大全
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